CN105482797B - 一种有机复合碱三元复合驱油剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机复合碱三元复合驱油剂及其制备方法，属于石油工业化学驱油领域。本发明的三元复合驱油剂包括以下质量分数的组分：表面活性剂0.1％‑0.6％、有机碱0.1％‑0.3％、无机弱碱0.8％‑1.2％、聚合物0.1％‑0.3％以及注入水97.6％‑98.9％。本发明的三元复合驱油剂用有机碱和无机弱碱的复合碱替代无机强碱，复合碱与原油生成的皂类复合物、有机碱成盐形成的阳离子表面活性剂与驱油剂中的表面活性剂这三种表面活性剂之间的协同效应提高了油水界面活性，降低界面张力，提高三元复合驱油剂的驱油效率；降低强碱用量，减少了对地层的伤害，地层内和整个注采系统结垢量减少，延长设备维修周期和使用寿命；减少表面活性剂用量，降低复合驱油剂成本。

Description

一种有机复合碱三元复合驱油剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种有机复合碱三元复合驱油剂及其制备方法，属于石油工业化学驱油领域。

背景技术

三元复合驱油剂主要包含表面活性剂、聚合物以及碱等组成部分。复合驱油技术发挥了三元复合驱各组分之间协同效应，除能扩大波及体积，还能大幅度提高驱油效率，降低油藏中剩余油量，提高原油采油率18％左右。

三元复合驱油体系使用大约0.3％的表面活性剂，聚合物浓度和聚合物驱基本等量，通常还要加入一定浓度的无机碱。在烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐组成复合驱体系中，加入强碱或中强碱组成三元复合体系与原油界面容易达到超低界面张力。碱在三元复合驱中的作用：首先是原油中酸性组分(弱酸，质子酸，电子酸)反应生成皂类复合物，这些复合物和加入的表面活性剂在油水界面吸附后，可进一步降低界面张力，同时油水界面在较宽含盐度条件下达到超低界面张力，更有利于提高微观驱油效率；其次是碱可以改变岩石表面电性，使表面负电性更强，减低阴离子表面活性剂在油层吸附滞留；第三是通过调节碱的浓度，改变溶液中离子强度，从而影响表面活性剂在两油水相上的分配和界面上的吸附，使界面张力降到最低。因此，碱在三元复合驱中占主导作用。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：现有三元复合驱油剂中所用的碱为无机强碱，强碱与油层岩石作用产生严重结垢和油层损害现象；强碱与油层岩石生成的垢会沉积在井底和螺杆泵上，造成卡泵；此外，使用强碱会增强离子强度，降低复合驱油剂中聚合物的粘弹性，影响复合驱油剂的流度控制能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，本发明提供一种有机复合碱三元复合驱油剂及其制备方法，通过用有机碱和无机弱碱的复合碱替代现有技术中的无机强碱，在保证驱油效果的前提下，减少结垢和对地层的损害。

具体而言，包括以下的技术方案：

本发明一方面提供了一种有机复合碱三元复合驱油剂，所述复合驱油剂包括以下质量分数的组分：表面活性剂0.1％-0.6％、有机碱0.1％-0.3％、无机弱碱0.8％-1.2％、聚合物0.1％-0.3％以及注入水97.6％-98.9％。

进一步地，所述复合驱油剂包括以下质量分数的组分：表面活性剂0.2％-0.3％、有机碱0.1％-0.2％、无机弱碱0.6％-1.0％、聚合物0.1％-0.2％以及注入水98.3％-99.0％。

具体地，所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠；所述烷基苯磺酸钠的分子量为390g/mol-420g/mol。

具体地，所述有机碱为季胺碱，所述季胺碱分子式为(R₄N)⁺OH^-,其中，R代表烃基或羟烷基或它们的组合。

具体地，所述季胺碱分子中烃基为烷烃基或芳香烃基或它们的组合。

具体地，所述季胺碱分子中烃基、羟烷基的碳原子数为1-15。

具体地，所述无机弱碱为碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠中的至少一种。

具体地，所述无机弱碱同时包括碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠。

具体地，所述碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠的质量比例为：2.9-3.1：0.9-1.1：0.9-1.1。

具体地，所述碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠的质量比例为：3：1：1。

具体地，所述聚合物为聚丙烯酰胺。

具体地，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为2000万g/mol-3000万g/mol，水解度为18％-25％。水解度的测试标准可以参考中国标准GB 12005.6-1989进行测试。

具体地，所述注入水中含盐量为500mg/L-30000mg/L，Ca²⁺与Mg²⁺总含量小于50mg/L。含盐量表示1升水中溶解有多少毫克溶解性总固体。

本发明另一方面提供了一种本发明第一方面所述的复合驱油剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤(1)，聚合物溶液的配制：称取所述聚合物，加入到所述注入水中，在室温下搅拌使聚合物溶解，得到聚合物溶液；

步骤(2)，复合碱溶液的配制：称取所述有机碱，加入到所述注入水中，得到有机碱溶液；称取所述无机弱碱，加入到所述注入水中，得到无机弱碱溶液；

步骤(3)，表面活性剂溶液配制：称取所述烷基苯磺酸钠，加入到所述注入水中，得到表面活性剂溶液；

步骤(4)，复合驱油剂的配制：按照本发明第一方面限定的所述复合驱油剂中各组分含量，将所述有机碱溶液、无机弱碱溶液以及表面活性剂溶液加入所述聚合物溶液中，然后添加注入水稀释，在室温下搅拌，使各组分混合均匀。

具体地，步骤(1)中所述聚合物溶液的质量分数为0.4％-0.6％。

具体地，步骤(2)中所述有机碱溶液的质量分数为0.5％-1.5％。

具体地，步骤(2)中所述无机弱碱溶液的质量分数为4％-6％。

具体地，步骤(3)中所述表面活性剂溶液的质量分数为2.5％-3.5％。

本发明的有益效果是：

1、通过用有机碱和无机弱碱的复合碱替代现有技术中的无机强碱，有机碱由于带有烃基与原油中酸性组分反应生成高活性的皂类复合物，这些复合物和加入的表面活性剂在油水界面吸附后，发挥两者协同效应，可进一步降低界面张力，同时降低复合体系中聚合物的粘弹性损失，提高驱油效率，提高原油采油率18％以上。

2、使用复合碱替代无机强碱，降低了对地层的伤害，使地层内和整个注采系统结垢量减少，延长设备维修周期和使用寿命。

3、有机碱和无机弱碱复合碱可作为牺牲剂，在复合碱和驱油剂中的表面活性剂之间竞争吸附过程中，减少了驱油剂中的表面活性剂在岩石表面上的吸附，同时有机碱生成的活性剂也参与吸附，降低驱油剂中的表面活性剂在岩石表面上的吸附，提高表面活性剂的利用率，降低表面活性剂用量，降低复合驱油剂的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例5中本发明有机复合碱三元复合驱油剂和现有技术三元复合驱油剂的表面活性剂吸附量对比图；

图2为实施例6中本发明有机复合碱三元复合驱油剂和现有技术三元复合驱油剂的界面张力对比图；

图3为实施例9中本发明有机复合碱三元复合驱油剂和现有技术三元复合驱油剂的流变曲线对比图；

图4为实施例12中本发明有机复合碱三元复合驱油剂岩心驱油实验采油曲线图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明一方面提供了一种有机复合碱三元复合驱油剂，所述复合驱油剂包括以下质量分数的组分：表面活性剂0.1％-0.6％、有机碱0.1％-0.3％、无机弱碱0.8％-1.2％、聚合物0.1％-0.3％以及注入水97.6％-98.9％。

在上述的复合驱油剂中，所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠，所述烷基苯磺酸钠的分子量为390g/mol-420g/mol。烷基苯磺酸钠是三元复合驱油剂中常用的表面活性剂。

在上述的复合驱油剂中，所述有机碱为带有不同烃基或者羟烷基的季胺碱类化合物，分子式为分子式为(R₄N)⁺OH^-。其中R代表的基团可以为烷基或芳烃基或羟烷基或它们的组合。烃基、羟烷基的碳原子数优选1-15。通过控制烃链长度可以改变碱的强度。复合碱与原油中酸性组分(弱酸，质子酸，电子酸)反应生成皂类复合物，这类复合物具有表面活性剂的作用；复合碱中的季胺碱与原油中酸性组分反应后，生成的季铵盐类化合物是强阳离子表面活性剂，再加上所加入的表面活性剂，在所述的复合驱油剂具有三种表面活性剂，三种表面活性剂之间的协同效应提高了油水界面活性，降低界面张力，提高驱油效率。

在上述的复合驱油剂中，所用的无机弱碱为碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠中的至少一种。碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠与传统三元复合驱油剂中的使用的氢氧化钠相比，碱性要弱很多，可以减轻使用强碱对地层的伤害。碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠的用量和比例没有严格的限制，优选碳酸钠：碳酸氢钠：磷酸钠＝(2.9-3.1):(0.9-1.1):(0.9-1.1)，更优选碳酸钠：碳酸氢钠：磷酸钠＝3:1:1，上述比例为质量比。

在上述的复合驱油剂中，使用有机碱和无机弱碱的复合碱替代现有技术中的无机强碱，既可以提高驱油效率、减少对底层的伤害，又可以减少表面活性剂用量，降低成本，提高经济效益。

在上述的复合驱油剂中，所用聚合物为数均分子量为2000万g/mol-3000万g/mol、水解度为18％-25％的聚丙烯酰胺；聚丙烯酰胺是水溶性的高分子，其溶于注入水后可以增加注入水的粘度，改善油水流度比，提高原油采收率。

在上述的复合驱油剂中，所加注入水的含盐量为500mg/L-30000mg/L，其中Ca²⁺与Mg²⁺总含量要在50mg/L以下。

本发明的三元复合驱油剂适用于以下工况：原油粘度50mPa.s以下，油藏温度70℃以下，岩石中粘土含量10％以下。

本发明另一方面提供了一种本发明第一方面所述的复合驱油剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)，聚合物溶液的配制：称取所述聚合物，加入到所述注入水中，在室温下搅拌使聚合物溶解，得到聚合物溶液；

步骤(2)，复合碱溶液的配制：称取所述有机碱，加入到所述注入水中，得到有机碱溶液；称取所述无机弱碱，加入到所述注入水中，得到无机弱碱溶液；

步骤(3)，表面活性剂溶液配制：称取所述烷基苯磺酸钠，加入到所述注入水中，得到表面活性剂溶液；

步骤(4)，复合驱油剂的配制：按照本发明第一方面限定的所述复合驱油剂中各组分含量，将所述有机碱溶液、无机弱碱溶液以及表面活性剂溶液加入所述聚合物溶液中，然后添加注入水稀释，在室温下搅拌，使各组分混合均匀。

在上述制备方法中，步骤(1)中聚合物溶液的质量分数为0.4％-0.6％，优选0.5％；步骤(2)中有机碱溶液的质量分数为0.5％-1.5％，优选1％；步骤(2)中无机弱碱溶液的质量分数为4％-6％，优选5％；步骤(3)中表面活性剂溶液的质量分数为2.5％-3.5％，优选3％。

在上述制备方法中，有机碱溶液的配制可以采用直接溶解晶体的方法或者稀释高浓度有机碱溶液的方法。

本发明实施例中所用的化学试剂：

烷基苯磺酸钠，活性物含量55％，平均分子量420g/mol，大庆东昊化学助剂厂；

聚丙烯酰胺，型号：KY-2，平均分子量为2400万g/mol，水解度21.3％，北京恒聚化工集团有限公司；

有机碱1：苄基三甲基氢氧化铵，质量百分比为5％的溶液，厂家为广州和为化工有限公司；

有机碱2：(2-羟乙基)三甲基氢氧化铵，质量百分比为5％的溶液，厂家为上海易利生物科技有限公司；

有机碱3：甲基二戊基己基氢氧化铵，质量百分比为5％的溶液，厂家为上海哈灵生物科技有限公司；

Na₂CO₃：分析纯，厂家为北京化工试剂厂；

NaHCO₃：分析纯，厂家为北京化工试剂厂；

Na₃PO₄：分析纯，厂家为北京化工试剂厂；

注入水：含盐量3820mg/L，其中，Ca²⁺：14mg/L，Mg²⁺：7.3mg/L；

油砂：来自于大庆油田采油四厂油藏岩心；

岩心柱：天然岩心，渗透率为1.0μm²，直径为2.5cm，长度为10cm，来自于大庆油田采油四厂油藏岩心；

原油：开采自大庆油田采油四厂，粘度10mPa.s，温度45℃。

本发明实施例中使用的仪器：

TEXAS-500型界面张力仪；

DY-I型多功能物理模拟实验装置；

Brookfield粘度计；

RS-600型流变仪，HAAKE公司；

原子吸收光谱仪，型号：NOVA(R)400P上海雷磁厂；

离心机，型号为：GT10-1。

本发明实施例中使用的测试方法：

1、表面活性剂含量测定方法：采用两相滴定方法确定，用混合指示剂(溴化底米蓊和二硫化篮)作为指示剂，阳离子表面活性剂是Hyamine1622。

2、原子吸收光谱法测定硅、铝离子含量：

采用火焰原子吸收光谱法测定。用标准曲线法测定硅离子、铝离子含量：分别配制硅离子、铝离子标准溶液，浓度依次为10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L、30mg/L、35mg/L以及40mg/L；仪器校准后，分别测定各标准溶液的吸光度A,以测得的吸光度为纵坐标，以元素硅、铝的浓度(C)为横坐标，绘制硅的A—C标准曲线，铝的A—C标准曲线。在相同的实验条件下，测定待测溶液的吸光度，根据测出的吸光度，在标准曲线上求出试样中待测元素的含量。

3、驱油实验步骤

(1)在0.1mHg气压下对岩心抽空3小时，饱和注入水，测定岩心孔隙体积和水相渗透率；

(2)饱和原油、造束缚水，在45℃下饱和模拟油，直至岩心出口端无水产出为止。模拟油由原油和煤油配制，粘度为10mPa.s。

(3)以5米/天的速度注入注入水，模拟油田的水驱开采过程，注水3PV(注入水体积与岩石孔隙体积的比值)，直到岩心出口端油水混合物中含水98％以上；

(4)注入本发明的有机复合碱三元复合驱油剂，注入体积为0.3PV；然后继续注入注入水直至岩心出口端不再出油为止；

(5)记录不同阶段压力、采出油量；计算出水驱采收率，复合驱采收率及总采收率。

实施例1

本实施例提供一种有机复合碱三元复合驱油剂的制备方法。

所要配制的有机复合碱三元复合驱油剂各组分质量分数：烷基苯磺酸钠0.4％、有机碱0.05％、无机弱碱1.15％(其中碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠比例为3:1:1)、聚合物0.15％以及注入水98.25％。

步骤(1)，聚合物溶液的配制：称取0.5g聚丙烯酰胺，加入到99.5g所述注入水中，在室温下搅拌使聚合物溶解，得到质量百分比为0.5％的聚丙烯酰胺溶液；

步骤(2)，复合碱溶液的配制：称取20g质量百分比为5％的有机碱溶液，加入到80g注入水中，得到质量百分比为1％的有机碱溶液；称取5g无机弱碱，其中Na₂CO₃3g，NaHCO₃1g，Na₃PO₄1g，加入到95g注入水中，得到质量百分比为5％的无机弱碱溶液；

步骤(3)，表面活性剂溶液配制：称取3g烷基苯磺酸钠，加入到97g注入水中，得到质量百分比为3％的烷基苯磺酸钠溶液；

步骤(4)，复合驱油剂的配制：取上述有机碱溶液5g，无机弱碱溶液23g以及烷基苯磺酸钠溶液13.33g，加入到30g聚丙烯酰胺溶液，然后加入注入水28.67g，在室温下搅拌，使各组分充分混合均匀。

实施例2

本实施例提供一种有机复合碱三元复合驱油剂的制备方法。

所要配制的有机复合碱三元复合驱油剂各组分质量分数：烷基苯磺酸钠0.4％、有机碱0.1％、无机弱碱1.1％(其中碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠比例为3:1:1)、聚合物0.15％以及注入水98.25％。

步骤(1)，聚合物溶液的配制：称取0.5g聚丙烯酰胺，加入到99.5g所述注入水中，在室温下搅拌使聚合物溶解，得到质量百分比为0.5％的聚丙烯酰胺溶液；

步骤(2)，复合碱溶液的配制：称取20g质量百分比为5％的有机碱溶液，加入到80g注入水中，得到质量百分比为1％的有机碱溶液；称取5g无机弱碱，其中Na₂CO₃3g，NaHCO₃1g，Na₃PO₄1g，加入到95g注入水中，得到质量百分比为5％的无机弱碱溶液；

步骤(3)，表面活性剂溶液配制：称取3g烷基苯磺酸钠，加入到97g注入水中，得到质量百分比为3％的烷基苯磺酸钠溶液；

步骤(4)，复合驱油剂的配制：取上述有机碱溶液10g，无机弱碱溶液22g以及烷基苯磺酸钠溶液13.33g，加入到30g聚丙烯酰胺溶液，然后加入注入水24.67g，在室温下搅拌，使各组分充分混合均匀。

实施例3

本实施例提供一种有机复合碱三元复合驱油剂的制备方法。

所要配制的有机复合碱三元复合驱油剂各组分质量分数：烷基苯磺酸钠0.4％、有机碱0.2％、无机弱碱1.0％(其中碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠比例为3:1:1)、聚合物0.15％以及注入水98.25％。

步骤(1)，聚合物溶液的配制：称取0.5g聚丙烯酰胺，加入到99.5g所述注入水中，在室温下搅拌使聚合物溶解，得到质量百分比为0.5％的聚丙烯酰胺溶液；

步骤(2)，复合碱溶液的配制：称取20g质量百分比为5％的有机碱溶液，加入到80g注入水中，得到质量百分比为1％的有机碱溶液；称取5g无机弱碱，其中Na₂CO₃3g，NaHCO₃1g，Na₃PO₄1g，加入到95g注入水中，得到质量百分比为5％的无机弱碱溶液；

步骤(3)，表面活性剂溶液配制：称取3g烷基苯磺酸钠，加入到97g注入水中，得到质量百分比为3％的烷基苯磺酸钠溶液；

步骤(4)，复合驱油剂的配制：取上述有机碱溶液20g，无机弱碱溶液20g以及烷基苯磺酸钠溶液13.33g，加入到30g聚丙烯酰胺溶液，然后加入注入水16.67g，在室温下搅拌，使各组分充分混合均匀。

实施例4

本实施例提供一种现有技术中三元复合驱油剂的制备方法。

所要配制的三元复合驱油剂各组分质量分数：烷基苯磺酸钠0.4％、氢氧化钠1.2％、聚合物0.15％以及注入水98.25％。

步骤(1)，聚合物溶液的配制：称取0.5g聚丙烯酰胺，加入到99.5g所述注入水中，在室温下搅拌使聚合物溶解，得到质量百分比为0.5％的聚丙烯酰胺溶液；

步骤(2)，氢氧化钠溶液的配制：称取5g氢氧化钠，加入到95ml注入水中，得到质量百分比为5％的氢氧化钠溶液；

步骤(3)，表面活性剂溶液配制：称取3g烷基苯磺酸钠，加入到97g注入水中，得到质量百分比为3％的烷基苯磺酸钠溶液；

步骤(4)，复合驱油剂的配制：取上述氢氧化钠溶液24g以及烷基苯磺酸钠溶液13.33g，加入到30g聚丙烯酰胺溶液，然后加入注入水32.67g，在室温下搅拌，使各组分充分混合均匀。

实施例5

本实施例为本发明提供的有机复合碱三元复合驱油剂中表面活性剂吸附性能实验。本实施例中固定碱的总浓度为1.2％、聚丙烯酰胺的浓度为0.15％，改变烷基苯磺酸钠的浓度。

实验过程如下：

步骤(1)，按照表1中各组分比例配制三元复合驱油剂。编号1-6为本发明的有机复合碱三元复合驱油剂的配比，编号7-12为现有技术的三元复合驱油剂的配比。

表1实施例5中所用驱油剂配比(％)

表1中，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂中无机弱碱组成为：Na₂CO₃、NaHCO₃以及Na₃PO₄，它们的质量比为3:1:1。

步骤(2)，按三元复合驱油剂与油砂质量比10:1，取油砂10g、三元复合驱油剂100g，放置于磨口塞三角瓶中，混合均匀，在45℃恒温箱中振荡24小时后，静止、离心分离，取上层清液，检测上清液中烷基苯磺酸钠浓度。

步骤(3)，按照公式Г＝(C₀-C)/W(mg/g砂)计算烷基苯磺酸钠的总吸附量，其中C₀表示初始烷基苯磺酸钠浓度，C表示上清液中烷基苯磺酸钠浓度，W表示油砂质量。

步骤(4)，以上清液中烷基苯磺酸钠浓度为横坐标，烷基苯磺酸钠的总吸附量为纵坐标作图，得到图1。

从图1中可以看出，与现有技术中烷基苯磺酸钠吸附量相比，采用有机复合碱替代氢氧化钠后，烷基苯磺酸钠在油砂上的吸附量由2.0mg/g下降到1.6mg/g，下降了25％。由于烷基苯磺酸钠在油砂上的吸附量减少，因此可以在保证驱油效果的前提下，减少表面活性剂用量。

实施例6

本实施例测定本发明的有机复合碱三元复合驱油剂与原油的界面张力。本实施例中固定碱的总浓度为1.2％、聚丙烯酰胺的浓度为0.15％，改变烷基苯磺酸钠的浓度，来考察烷基苯磺酸钠浓度对界面张力的影响。编号1-8为本发明的有机复合碱三元复合驱油剂的配比，编号9-16为现有技术的三元复合驱油剂的配比。本实施例所用三元复合驱油剂是按照表2中各组分比例配制的。

表2实施例6中所用驱油剂各组分比例(％)

表2中，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂中无机弱碱组成为：Na₂CO₃、NaHCO₃以及Na₃PO₄，它们的质量比为3:1:1。

在配制好上述驱油剂后，在45℃下，用TEXAS-500型界面张力仪测定上述驱油剂与原油的界面张力。

以烷基苯磺酸钠浓度为横坐标、界面张力为纵坐标作图，得到图2。从图中可以看出，除烷基苯磺酸钠浓度0.1％外，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂的界面张力的数量级都达到了10^-3mN/m，比现有技术复合驱油剂界面张力低，说明有机复合碱和原油中酸性组分生成的皂与烷基苯磺酸钠之间的协同效应更强，因此，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂更有利于提高驱油效率。

实施例7

本实施例测定本发明的有机复合碱三元复合驱油剂与原油的界面张力。本实施例中固定碱的总浓度为1.2％、聚丙烯酰胺的浓度为0.15％，烷基苯磺酸钠的浓度为0.3％，改变有机复合碱中有机碱、无机弱碱的比例来考察有机碱、无机弱碱的比例对界面张力的影响。本实施例所用三元复合驱油剂按照表3中各组分比例配制。

表3实施例7中所用驱油剂各组分比例及界面张力

实施例8

本实施例对比本发明的有机复合碱三元复合驱油剂和现有技术三元复合驱油剂对岩石的影响。

本实施例所用复合驱油剂按照表4配制。

表4实施例6中所用驱油剂各组分比例及界面张力

表4中，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂中无机弱碱组成为：Na₂CO₃、NaHCO₃以及Na₃PO₄，它们的质量比为3:1:1。

实验过程如下：按三元复合驱油剂与油砂质量比10:1，取油砂5g、三元复合驱油剂50g，放置于磨口塞三角瓶中，混合均匀，每组配相同的组成5瓶。分别在45℃恒温箱中振荡0.5天、1天、5天、35天、90天后，静止、离心分离，取上层清液，采用火焰原子吸收光谱法检测上清液中硅离子、铝离子的钠含量。

实验结果见下表。

表5不同驱油剂上清液中溶解的硅离子浓度(mg/L)

表6不同驱油剂上清液中溶解的铝离子浓度(mg/L)

从上表可以看出，应用有机复合碱后，复合驱油剂与岩石作用后，溶液中硅离子和铝离子浓度降低，说明应用有机复合碱后，碱与岩石作用溶解的硅离子和铝离子数量降低，有机复合碱对油层伤害程度降低，结垢量减少。

实施例9

本实施例对比本发明的有机复合碱三元复合驱油剂和现有技术三元复合驱油剂的粘度。

利用HAAKE公司的RS-600型流变仪，测定实施例8中表4所示的有机复合碱三元复合驱油剂和现有技术复合驱油剂的流变曲线，如图3所示。

从图3可以看出，使用有机复合碱的驱油剂的粘度比使用NaOH的驱油剂的粘度大。

实施例10

本实施例测定有机碱种类和浓度对复合驱油剂粘度的影响。

表7不同有机碱种类和浓度对复合驱油剂粘度的影响

表7中，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂中无机弱碱组成为：Na₂CO₃、NaHCO₃以及Na₃PO₄，它们的质量比为3:1:1。

从表7可见，体系中加入NaOH后，与未加入的溶液相比，溶液粘度降低，并且随时间增加逐渐降低。加入不同浓度有机碱后，溶液体系粘度介于不加碱体系和加入NaOH的复合体系粘度之间，同时随着有机碱浓度增加，体系粘度变小。其中，当有机碱3的比例达到0.3％时，驱油剂粘度最小。

实施例11

本实施例测定有机碱和无机弱碱组成的复合碱对复合驱油剂粘度的影响

所用驱油剂各组分质量百分比见表8。

表8不同有机碱和无机弱碱比例对复合体系粘度的影响

表8中，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂中无机弱碱组成为：Na₂CO₃、NaHCO₃以及Na₃PO₄，它们的质量比为3:1:1。

从上表可见，没加碱体系粘度最高，复合碱体系粘度介于中间，但随时间增加体系粘度降低缓慢。说明复合碱对粘度的影响比NaOH要小，三种有机碱性能接近。

实施例12

本实施例测定本发明的有机复合碱三元复合驱油剂的驱油效率。

表9实施12所用驱油剂配比(％)

表9中，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂中无机弱碱组成为：Na₂CO₃、NaHCO₃以及Na₃PO₄，它们的质量比为3:1:1。

按照驱油实验步骤对表9中所示驱油剂的去油效果进行测试，以液体注入倍数为横坐标，原油采收率为纵座标作图，得到图4。从图中可以看出，本实施例所用的有机复合碱三元复合驱油剂的采收率比水驱提高20％。

实施例13

本实施例对比本发明的有机复合碱三元复合驱油剂的驱油效率。不同驱油剂的驱油效果见表10。

表10有机复合碱三元复合驱油剂各组分所占比例及驱油效果

表10中，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂中无机弱碱组成为：Na₂CO₃、NaHCO₃以及Na₃PO₄，它们的质量比为3:1:1。

从上表可以看出，本发明使用复合碱的驱油剂的采收率与使用强碱NaOH的复合驱油剂的采收率相比没有明显差别，但是与水驱相比，采收率提高18％以上。

综上，本发明的有机复合碱三元复合驱油剂在保证驱油效果的前提下，减少无机强碱使用量，减少对地层的伤害，延长设备维修周期和使用寿命；减少表面活性剂用量，降低复合驱油剂成本。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种有机复合碱三元复合驱油剂，其特征在于，所述复合驱油剂包括以下质量分数的组分：表面活性剂0.1％-0.6％、有机碱0.1％-0.3％、无机弱碱0.8％-1.2％、聚合物0.1％-0.3％以及注入水97.6％-98.9％；

所述表面活性剂为烷基苯磺酸钠；所述烷基苯磺酸钠的分子量为390g/mol-420g/mol；

所述有机碱为季胺碱，所述季胺碱分子式为(R₄N)⁺OH^-，其中，R代表烃基或羟烷基或它们的组合；

所述无机弱碱同时包括碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠。

2.根据权利要求1所述的复合驱油剂，其特征在于，所述复合驱油剂包括以下质量分数的组分：表面活性剂0.2％-0.3％、有机碱0.1％-0.2％、无机弱碱0.6％-1.0％、聚合物0.1％-0.2％以及注入水98.3％-99.0％。

3.根据权利要求1或2所述的复合驱油剂，其特征在于，所述季胺碱分子中烃基为烷烃基或芳香烃基或它们的组合。

4.根据权利要求3所述的复合驱油剂，其特征在于，所述季胺碱分子中烃基、羟烷基的碳原子数为1-15。

5.根据权利要求1所述的复合驱油剂，其特征在于，所述碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠的质量比例为：2.9-3.1：0.9-1.1：0.9-1.1。

6.根据权利要求5所述的复合驱油剂，其特征在于，所述碳酸钠、碳酸氢钠以及磷酸钠的质量比例为：3：1：1。

7.根据权利要求1或2所述的复合驱油剂，其特征在于，所述聚合物为聚丙烯酰胺。

8.根据权利要求7所述的复合驱油剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为2000万g/mol-3000万g/mol，水解度为18％-25％。

9.根据权利要求1或2所述的复合驱油剂，其特征在于：所述注入水中含盐量为500mg/L-30000mg/L，Ca²⁺与Mg²⁺总含量50mg/L以下。

10.一种权利要求1-9任一项所述的复合驱油剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤(1)，聚合物溶液的配制：称取所述聚合物，加入到所述注入水中，在室温下搅拌使聚合物溶解，得到聚合物溶液；

步骤(2)，复合碱溶液的配制：称取所述有机碱，加入到所述注入水中，得到有机碱溶液；称取所述无机弱碱，加入到所述注入水中，得到无机弱碱溶液；

步骤(3)，表面活性剂溶液配制：称取所述烷基苯磺酸钠，加入到所述注入水中，得到表面活性剂溶液；

步骤(4)，复合驱油剂的配制：按照权利要求1-9中限定的所述复合驱油剂中各组分含量，将所述有机碱溶液、无机弱碱溶液以及表面活性剂溶液加入所述聚合物溶液中，然后添加注入水稀释，在室温下搅拌，使各组分混合均匀。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述聚合物溶液的质量分数为0.4％-0.6％。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述有机碱溶液的质量分数为0.5％-1.5％。

13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述无机弱碱溶液的质量分数为4％-6％。

14.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述表面活性剂溶液的质量分数为2.5％-3.5％。